JPH10225080A - Motor - Google Patents
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- JPH10225080A JPH10225080A JP2820197A JP2820197A JPH10225080A JP H10225080 A JPH10225080 A JP H10225080A JP 2820197 A JP2820197 A JP 2820197A JP 2820197 A JP2820197 A JP 2820197A JP H10225080 A JPH10225080 A JP H10225080A
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- Brushless Motors (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばレーザ・プ
リンタ、デジタル・複写機、レーザ・ファックス、PO
S(バーコード読取装置)などの光走査装置などに適用
することができ、回転体軸方向に偏平でコンパクトな形
状を提供できるモータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser printer, a digital copier, a laser
The present invention relates to a motor that can be applied to an optical scanning device such as an S (bar code reader) or the like and that can provide a flat and compact shape in the axial direction of a rotating body.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、光ビームを被走査部材としての
記録媒体上に走査する光走査装置には、情報を含む光ビ
ームを所定の方向へ偏向し、走査させるため、例えば多
数の反射面を外周に形成した回転多面鏡をDC・ブラシ
レス・モータ等の駆動モータで回転させるようにした光
偏向器が使われている。2. Description of the Related Art In general, an optical scanning device that scans a light beam on a recording medium as a member to be scanned is provided with, for example, a large number of reflecting surfaces in order to deflect and scan the light beam containing information in a predetermined direction. An optical deflector is used in which a rotary polygon mirror formed on an outer periphery is rotated by a drive motor such as a DC brushless motor.
【0003】即ち、レーザ等の光源から出射された光ビ
ームで被走査部材としての画像担体を走査してその画像
を読み取る画像読取装置、あるいは画像信号や文字信号
で変調された光ビームで記録媒体を走査して画像の記録
を行う画像記録装置では、上記光ビームを走査するため
の手段として回転多面鏡を駆動モータに固定した光偏向
器が用いられる。That is, an image reading device that scans an image carrier as a scanned member with a light beam emitted from a light source such as a laser and reads the image, or a recording medium with a light beam modulated with an image signal or a character signal. In an image recording apparatus that records an image by scanning an optical deflector, an optical deflector having a rotating polygon mirror fixed to a drive motor is used as a means for scanning the light beam.
【0004】以下、図11及び図12に基づき、従来の
光偏向器について説明する。図11には、特開昭58−
43421の光偏向器が示されている。この光偏向器
は、回転軸90の中心にフェライト系希土類のマグネッ
ト92が配置されている。マグネット92の径方向に対
向する位置には、主に珪素鋼板を使用した厚さ0.3m
m〜0.5mmのドーナツ型の鉄心(コア)96が積層
されている。コア96の周辺には、コイル(銅線)94
が多重に巻かれている。これは、DCブラシレス・モー
タの代表的なものである。A conventional optical deflector will be described below with reference to FIGS. 11 and 12. FIG.
43421 is shown. In this optical deflector, a ferrite-based rare-earth magnet 92 is arranged at the center of a rotating shaft 90. At a position facing the magnet 92 in the radial direction, a thickness of 0.3 m mainly using a silicon steel plate is used.
A donut-shaped iron core (core) 96 of m to 0.5 mm is laminated. A coil (copper wire) 94 is provided around the core 96.
Is wrapped multiple times. This is typical of a DC brushless motor.
【0005】また、図11の光偏向器には、大小各種の
回転多面鏡98、つまり、各種の回転体(回転多面鏡9
8などで構成されたロータ)の重量の支持を許容するた
めに、軸方向の下部に多重のスラスト磁気軸受部100
が装着されている。即ち、回転体の軸方向の重量支持
は、回転軸90の径方向外側に配置されたN極(また
は、S極)に着磁された一個の回転側磁石100Aと、
これに半径方向のギャップを隔てて対向して配置された
S極(または、N極)に着磁された一個の固定側磁石1
00Bを上下多重に配置することによって行っている。
これは、大小多様な回転多面鏡98を搭載するためであ
り、汎用性を持たせるためである。言い換えれば、多様
な回転体重量を許容するためである。The optical deflector shown in FIG. 11 includes various types of large and small rotating polygon mirrors 98, that is, various rotating bodies (rotating polygon mirrors 9).
8 to allow the bearing of the weight of the rotor) to have multiple thrust magnetic bearings 100 at the lower part in the axial direction.
Is installed. In other words, the weight support in the axial direction of the rotating body includes one rotating-side magnet 100A magnetized on the N pole (or S pole) disposed radially outside the rotating shaft 90;
One fixed-side magnet 1 magnetized to the S-pole (or N-pole), which is disposed to face this with a radial gap therebetween.
00B are arranged in a vertically multiplexed manner.
This is for mounting the large and small rotating polygon mirror 98 and for providing versatility. In other words, it is to allow various weights of the rotating body.
【0006】さらに、図11の光偏向器には、回転軸9
0を軸方向に位置調整可能にする位置調整機構(リン
グ)102が配置されている。また、回転多面鏡98の
厚み方向のほぼ中央にビームを入射させるために、固定
側磁石100Bをネジ方式により軸方向に移動可能な移
動調整機構が配置されている。Further, the optical deflector shown in FIG.
A position adjustment mechanism (ring) 102 that allows position adjustment of 0 in the axial direction is arranged. In order to make the beam incident substantially at the center in the thickness direction of the rotary polygon mirror 98, a movement adjusting mechanism capable of moving the fixed-side magnet 100B in the axial direction by a screw method is arranged.
【0007】一方、図12の光偏向器のモータは、携帯
ステレオ・カセット・プレーヤなどに大量採用され、現
在では一般的になったDCブラシレス・モータのコアレ
ス・タイプの偏平薄型のモータである。On the other hand, the motor of the optical deflector shown in FIG. 1 is a coreless type flat thin motor of a DC brushless motor which has been widely used in portable stereo cassette players and the like, and has become popular at present.
【0008】即ち、光偏向器は、ステータ70側のハウ
ジング72に立設した固定軸74に回転多面鏡75を固
定したスリーブ73を設けたロータ76を動圧軸受によ
って軸支し、ハウジング72に配置したコイル基板78
下のコアレスコイルである駆動コイル80を励磁切換え
制御し、ロータ76側のメインマグネット82との間に
働く磁力によって、ロータ76を回動するように構成さ
れている。なお、ハウジング72には、スリーブ73の
下面に対向するようにカラー(環状)シール77が固定
されている。That is, the optical deflector supports a rotor 76 provided with a sleeve 73 on which a rotating polygon mirror 75 is fixed on a fixed shaft 74 erected on a housing 72 on the stator 70 side by a dynamic pressure bearing. The arranged coil substrate 78
Excitation switching control is performed on a drive coil 80 as a lower coreless coil, and the rotor 76 is rotated by a magnetic force acting between the drive coil 80 and the main magnet 82 on the rotor 76 side. A collar (annular) seal 77 is fixed to the housing 72 so as to face the lower surface of the sleeve 73.
【0009】また、ハウジング72上には、スラストマ
グネットホルダ84が取り付けられてる。このホルダ8
4は、図示しない締結部材によってハウジング72上の
所定位置に位置決めして配置されている。このホルダ8
4の上部には、断面矩形のリング状に形成されたステー
タ側スラストマグネット86が圧入や接着等の方法によ
って取付けられている。A thrust magnet holder 84 is mounted on the housing 72. This holder 8
4 is positioned and arranged at a predetermined position on the housing 72 by a fastening member (not shown). This holder 8
A stator-side thrust magnet 86 formed in a ring shape with a rectangular cross section is attached to the upper part of the fourth member 4 by a method such as press fitting or bonding.
【0010】さらに、ロータ76には、ロータ側スラス
トマグネット88が、ステータ側スラストマグネット8
6と同芯となり、半径方向のギャップを隔てて対向する
よう配置されている。なお、ステータ側スラストマグネ
ット86及びロータ側スラストマグネット88は、安価
なフェライト系プラスチック・マグネットで形成されて
いる。Further, the rotor 76 is provided with a rotor-side thrust magnet 88 and a stator-side thrust magnet 8.
6 and are arranged so as to face each other with a radial gap therebetween. The stator-side thrust magnet 86 and the rotor-side thrust magnet 88 are formed of inexpensive ferrite plastic magnets.
【0011】そして、ロータ側スラストマグネット88
の外周面部と、ステータ側スラストマグネット86の内
周面部とは、吸引力が働くよう相互に異極即ち図13に
示すように、軸方向の上下面がS/N極またはN/S極
に着磁され、スラスト磁気軸受が構成されている。この
スラスト磁気軸受は、2個のマグネット86、88の働
く吸引力がロータ76の回転軸74におけるスラスト方
向(スラスト方向とは、軸方向のこと)の荷重に勝っ
て、ロータ76全体を浮上させるように作用する。Then, the rotor-side thrust magnet 88
And the inner peripheral surface of the stator-side thrust magnet 86 have opposite polarities so that an attractive force is exerted, that is, as shown in FIG. 13, the upper and lower surfaces in the axial direction are S / N poles or N / S poles. It is magnetized to form a thrust magnetic bearing. In this thrust magnetic bearing, the attraction force of the two magnets 86 and 88 overcomes the load in the thrust direction (the thrust direction is the axial direction) on the rotating shaft 74 of the rotor 76, and causes the entire rotor 76 to float. Act like so.
【0012】このため、ロータ76は、スラスト磁気軸
受によりスラスト方向に支受されるとともに、動圧軸受
によりラジアル方向(ラジアル方向とは、軸心に対して
垂直な方向即ち放射線方向のこと)に支受されている。
これにより、コイル基板78の駆動回路によって複数個
の駆動コイル80に交番電圧を印加するよう制御し、ロ
ータ76を宙に浮いた状態で高速回転を可能とする。For this reason, the rotor 76 is supported in the thrust direction by the thrust magnetic bearing, and in the radial direction (the radial direction is a direction perpendicular to the axis, that is, a radiation direction) by the dynamic pressure bearing. Has been received.
Thus, the drive circuit of the coil substrate 78 controls the application of the alternating voltage to the plurality of drive coils 80, and the rotor 76 can be rotated at high speed while floating in the air.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図11の光
偏向器は、コア96の存在が径方向にも、軸方向にもサ
イズ的に大きくなる欠点があった。また、軸方向に位置
調整機構102を付加したため、光偏向器の軸方向のサ
イズが大型化した。さらに、回転多面鏡98の厚み方向
のほぼ中央にビームを入射させるために、固定側磁石1
00Bをネジ方式により軸方向に移動可能な移動調整機
構を持たせているので、光偏向器の軸方向のサイズを大
型化させている。なお、上記の調整機構は、生産工程に
おける光偏向器個々の調整を必要とし、生産性の低下を
も招いていた。By the way, the optical deflector shown in FIG. 11 has a disadvantage that the presence of the core 96 increases in size both in the radial direction and in the axial direction. Further, since the position adjusting mechanism 102 is added in the axial direction, the size of the optical deflector in the axial direction is increased. Further, in order to make the beam enter the center of the rotating polygon mirror 98 in the thickness direction, the fixed magnet 1
Since 00B is provided with a movement adjusting mechanism capable of moving in the axial direction by a screw method, the size of the optical deflector in the axial direction is increased. In addition, the above-described adjustment mechanism requires adjustment of each optical deflector in a production process, and also causes a decrease in productivity.
【0014】一方、上記課題を解決するために、図12
に示すモータは、偏平薄型を追求して、コアレス・モー
タ方式を採用し、さらに、回転多面鏡75とメインマグ
ネット82の間にスラスト磁気軸受(ステータ側スラス
トマグネット86及びロータ側スラストマグネット8
8)を径方向に配置させた。このため、大小多種の回転
多面鏡75(または、75A)の重量に対応できる汎用
性を失った。On the other hand, in order to solve the above problem, FIG.
The motor shown in FIG. 1 employs a coreless motor system in pursuit of flatness and thinness, and further includes a thrust magnetic bearing (a stator-side thrust magnet 86 and a rotor-side thrust magnet 8) between the rotary polygon mirror 75 and the main magnet 82.
8) was arranged in the radial direction. For this reason, versatility that can cope with the weight of various types of large and small rotating polygon mirrors 75 (or 75A) has been lost.
【0015】即ち、図12の光偏向器は、図11に示す
スラスト磁気軸受部100を多重にしたり、軸方向の位
置調整機構102を設けるなどのスペースがなく、ま
た、スラスト磁気軸受を構成するステータ側スラストマ
グネット86及びロータ側スラストマグネット88は、
安価なフェライト系プラスチック・マグネットで形成さ
れている。そのため、これらのマグネット86,88
は、その磁力による吸引力が強力なネオジ系やアルニコ
系のマグネットに比べると、劣る変位特性(剛性)を示
している(図4参照)。That is, the optical deflector shown in FIG. 12 has no space for multiplexing the thrust magnetic bearing portion 100 shown in FIG. 11 or providing the axial position adjusting mechanism 102, and constitutes a thrust magnetic bearing. The stator-side thrust magnet 86 and the rotor-side thrust magnet 88
It is made of inexpensive ferrite plastic magnet. Therefore, these magnets 86, 88
Shows inferior displacement characteristics (rigidity) as compared with a neodymium-based or alnico-based magnet whose attraction force is strong due to its magnetic force (see FIG. 4).
【0016】従って、モータの偏平構造,及びロータ7
6の全重量を支持するスラスト磁気軸受(ステータ側ス
ラストマグネット86及びロータ側スラストマグネット
88)が安価な材料では、ロータ76の許容重量が実質
50gw〜70gwの狭い範囲であった(許容範囲が狭
い)。Therefore, the flat structure of the motor and the rotor 7
When the thrust magnetic bearings (the stator-side thrust magnet 86 and the rotor-side thrust magnet 88) that support the entire weight of the rotor 6 are inexpensive, the allowable weight of the rotor 76 is substantially in a narrow range of 50 gw to 70 gw (the allowable range is narrow). ).
【0017】ところで、図13の場合即ちN極とS極の
境界面である磁力中立面W1がステータ側スラストマグ
ネット86及びロータ側スラストマグネット88の厚み
方向の中間に位置する場合には、無重力状態において、
各々の上下面のずれはほぼゼロとなる。これは、両者の
マグネット86,88が磁力中立面W1を一致させたと
ころで最も安定した状態を維持するからである。By the way, in the case of FIG. 13, that is, when the magnetic neutral surface W1 which is the boundary surface between the N pole and the S pole is located in the middle of the thickness direction of the stator-side thrust magnet 86 and the rotor-side thrust magnet 88, zero gravity In the state
The displacement between the upper and lower surfaces is almost zero. This is because the two magnets 86 and 88 maintain the most stable state when the magnetic force neutral plane W1 is matched.
【0018】ここで、図12の実線で示した小型の回転
多面鏡75を実装したロータ76の総重量を例えば52
gwとすると、図4の実線に示すように、その変位置は
約0.5mmとなる。Here, the total weight of the rotor 76 mounted with the small rotary polygon mirror 75 shown by the solid line in FIG.
Assuming gw, the displacement position is about 0.5 mm as shown by the solid line in FIG.
【0019】つまり、図12に示す「ずれ量(沈み量)
W2」は0.5mmとなり、各所の設計寸法例えば回転
多面鏡75の下面とホルダ84の上面との距離W3が
0.6mm,メインマグネット84の下面とコイル基板
78の上面との距離W4が0.5mm,スリーブ73の
下面とカラーシール77の上面との距離W5が0.4m
mに保持されている。That is, the "shift amount (sink amount)" shown in FIG.
W2 "is 0.5 mm, and the distance W3 between the lower surface of the rotary polygon mirror 75 and the upper surface of the holder 84 is 0.6 mm, and the distance W4 between the lower surface of the main magnet 84 and the upper surface of the coil substrate 78 is 0 mm. 0.5 mm, and the distance W5 between the lower surface of the sleeve 73 and the upper surface of the collar seal 77 is 0.4 m.
m.
【0020】特に、距離W4の0.5mmの設計寸法
は、実験的に求められた電気的に最も効率の良いすき間
であり、0.5±0.1mmの精度が求められる。ここ
で、「電気的に最も効率の良い」とは、定格電流値が低
く、発熱が少ないことを意味する。In particular, the design dimension of the distance W4 of 0.5 mm is the most electrically effective gap experimentally obtained, and an accuracy of 0.5 ± 0.1 mm is required. Here, “electrically most efficient” means that the rated current value is low and the heat generation is small.
【0021】ところで、図12の二点鎖線で示した大型
の回転多面鏡75Aを実装した場合のロータ76の総重
量は例えば83gwとなり、その変位量は図4に示すよ
うに0.8mmとなる。つまり、メインマグネット82
とコイル基板78との隙間W4が0.2mm(0.5−
0.3=0.2mm)となり、電気的に効率の悪いモー
タになる。The total weight of the rotor 76 when the large rotary polygon mirror 75A shown by the two-dot chain line in FIG. 12 is mounted is, for example, 83 gw, and the displacement is 0.8 mm as shown in FIG. . That is, the main magnet 82
The gap W4 between the coil board 78 and the coil board 78 is 0.2 mm (0.5-
0.3 = 0.2 mm), resulting in an electrically inefficient motor.
【0022】また、図12に示す「ずれ量(沈み量)」
が0.8mmとなるので、スリーブ73の下面とカラー
シール77の上面との距離W5が0.1mm(0.4−
0.3=0.1mm)となり、互いに干渉する恐れがあ
る。一方、偏平薄型の設計思想を貫くためには、スラス
ト磁気軸受(ステータ側スラストマグネット86及びロ
ータ側スラストマグネット88)の物理的空間(スペー
ス)を維持しなければならない。The "shift amount (sinking amount)" shown in FIG.
Is 0.8 mm, so that the distance W5 between the lower surface of the sleeve 73 and the upper surface of the collar seal 77 is 0.1 mm (0.4−
0.3 = 0.1 mm) and may interfere with each other. On the other hand, in order to penetrate the flat and thin design concept, the physical space of the thrust magnetic bearings (the stator-side thrust magnet 86 and the rotor-side thrust magnet 88) must be maintained.
【0023】これを容易に解決するために、ステータ側
スラストマグネット86及びロータ側スラストマグネッ
ト88を図4の点線で示す特性を有する強力なネオジ系
やアルニコ系のマグネットに材料変更することが考えら
れるが、いずれも従来のフェライト系プラスチック・マ
グネットの3〜5倍のコスト・アップ(高価)になって
しまう。In order to solve this problem easily, it is conceivable to change the material of the stator-side thrust magnet 86 and the rotor-side thrust magnet 88 to a strong neodymium-based or alnico-based magnet having characteristics shown by dotted lines in FIG. However, in each case, the cost is increased 3 to 5 times (expensively) compared to the conventional ferrite-based plastic magnet.
【0024】本発明は上記事実を考慮し、各種の重量の
異なる回転多面鏡を大型化させることなく、回転多面鏡
を支持する安価なモータを提供することが目的である。The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide an inexpensive motor that supports a rotary polygonal mirror without increasing the size of various types of rotary polygonal mirrors.
【0025】[0025]
【課題を解決するための手段】請求項1記載のモータ
は、ハウジングに配置される軸またはスリーブの一方が
回転体とされて他方に対して回転するモータであって、
前記回転体に設けられる第1の永久磁石と、この第1の
永久磁石の外周に半径方向のギャップを隔てて対向する
ように固定的に配置されて前記第1の永久磁石を吸着し
て前記回転体を軸方向に位置決めする第2の永久磁石と
を有し、前記第1の永久磁石または前記第2の永久磁石
の吸着中心を前記第1の永久磁石または前記第2の永久
磁石の回転体軸方向に沿った長さの中央位置よりもずら
した位置にしたことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a motor configured to rotate one of a shaft and a sleeve disposed in a housing with respect to the other.
A first permanent magnet provided on the rotating body, and fixedly arranged so as to oppose an outer periphery of the first permanent magnet with a radial gap therebetween, adsorbing the first permanent magnet, and A second permanent magnet for positioning the rotating body in the axial direction, and a center of attraction of the first permanent magnet or the second permanent magnet being rotated by the first permanent magnet or the second permanent magnet. The position is shifted from the center position of the length along the body axis direction.
【0026】請求項1記載のモータでは、第1の永久磁
石または第2の永久磁石の吸着中心を第1の永久磁石ま
たは第2の永久磁石の回転体軸方向に沿った長さの中央
位置よりもずらした位置にしたので、各種の重量の異な
る回転多面鏡を回転体に搭載しても、回転体がシフト
し、その変位量によって回転体を所定位置に保持する。In the motor according to the first aspect, the attraction center of the first permanent magnet or the second permanent magnet is located at the center position of the length of the first permanent magnet or the second permanent magnet along the rotating body axis direction. Since the position is shifted further, even if various rotating polygon mirrors having different weights are mounted on the rotating body, the rotating body shifts, and the rotating body is held at a predetermined position by the displacement amount.
【0027】従って、請求項1記載のモータでは、各種
の重量の異なる回転多面鏡を大型化させることなく、回
転多面鏡を支持する安価なモータを提供できる。Therefore, the motor according to the first aspect of the present invention can provide an inexpensive motor that supports the rotary polygon mirror without increasing the size of the rotary polygon mirror having various weights.
【0028】ここで、永久磁石の吸着中心とは、一方の
永久磁石が、他方の永久磁石をその一点で吸着させるか
のように作用する吸着位置であって、他方の永久磁石を
引きつけるための吸着力の中心をいう。具体的には、永
久磁石のN極とS極との境界面としての「磁力中立
面」,及び例えば磁力の大きさを表している磁力分布線
図における磁力分布が山一つの場合には磁力の最大値の
地点を通る径方向の面すなよわち「磁力最大面」などで
ある。なお、磁力分布が複雑な山の場合(例えば、複雑
な起伏がある場合)、「磁力最大面」は、磁力分布の中
央の地点を通る径方向の面となる。Here, the attracting center of the permanent magnet is an attracting position where one permanent magnet acts as if the other permanent magnet is attracted at one point, and is used to attract the other permanent magnet. Refers to the center of the attraction force. Specifically, in the case where the magnetic force neutral plane as the boundary surface between the N pole and the S pole of the permanent magnet and the magnetic force distribution in the magnetic force distribution diagram showing the magnitude of the magnetic force are one peak, The surface in the radial direction passing through the point of the maximum value of the magnetic force, that is, the “magnetic maximum surface” or the like. In the case of a mountain having a complicated magnetic force distribution (for example, when there are complicated undulations), the “magnetic force maximum surface” is a radial surface passing through a center point of the magnetic force distribution.
【0029】請求項2記載のモータでは、請求項1に記
載の発明において、前記第1の永久磁石のN極とS極が
軸方向に形成され、かつ、その軸方向の一端面に磁性板
を付加したことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the motor according to the first aspect, the north pole and the south pole of the first permanent magnet are formed in an axial direction, and a magnetic plate is provided on one end surface in the axial direction. Is added.
【0030】即ち、請求項2記載のモータでは、磁石の
成形時に素材中に含まれるフェライト分布を不均一に
し、軸方向の一端に珪素鋼強板などの磁性板を貼り付
け、この貼り付けた方向を高密度とする。That is, in the motor according to the second aspect, the distribution of ferrite contained in the material at the time of forming the magnet is made non-uniform, and a magnetic plate such as a silicon steel plate is attached to one end in the axial direction. The direction is set to high density.
【0031】請求項3記載のモータでは、請求項1に記
載の発明において、前記第1の永久磁石のN極とS極が
軸方向に形成され、かつ、前記N極と前記S極の境界面
である磁力中立位置が前記第1の永久磁石の軸方向の長
さの中央面に対してずらして着磁したことを特徴とす
る。According to a third aspect of the present invention, in the motor according to the first aspect, an N pole and an S pole of the first permanent magnet are formed in an axial direction, and a boundary between the N pole and the S pole is provided. A magnetic neutral position, which is a surface, is magnetized so as to be displaced from a central surface of the first permanent magnet in the axial length.
【0032】即ち、請求項3記載のモータでは、磁石の
成形時に素材中に含まれるフェライト分布を不均一に
し、着磁作業時において着磁治具によって隙間寸法をず
らす。That is, in the motor according to the third aspect, the distribution of the ferrite contained in the material is made non-uniform at the time of forming the magnet, and the gap size is shifted by the magnetizing jig at the time of the magnetizing operation.
【0033】請求項4記載のモータでは、請求項1に記
載の発明において、前記第1の永久磁石のN極とS極が
径方向に形成され、かつ、前記第1の永久磁石と前記第
2の永久磁石との磁力最大面が前記第1の永久磁石の軸
方向の厚さの中央面に対してずらして着磁したことを特
徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the motor according to the first aspect, an N pole and an S pole of the first permanent magnet are formed in a radial direction, and the first permanent magnet and the second permanent magnet are connected to each other. The second permanent magnet is magnetized so that the surface with the largest magnetic force is displaced from the central surface of the first permanent magnet in the axial direction thickness.
【0034】請求項5記載のモータでは、請求項1に記
載の発明において、前記第1の永久磁石のN極とS極が
径方向に形成され、かつ、前記第1の永久磁石と前記第
2の永久磁石との磁力最大面が前記第1の永久磁石の軸
方向の長さの中央位置に対してずらして着磁したことを
特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the motor according to the first aspect, an N pole and an S pole of the first permanent magnet are formed in a radial direction, and the first permanent magnet and the The second permanent magnet is magnetized so that its maximum magnetic force surface is displaced from the central position of the axial length of the first permanent magnet.
【0035】[0035]
(第1実施形態)図1〜図5に基づき、本発明のモータ
を用いた第1実施形態として、図1に示す光偏向器につ
いて説明する。なお、図1は本発明の第1実施形態の光
偏向器の断面図である。(First Embodiment) An optical deflector shown in FIG. 1 will be described as a first embodiment using the motor of the present invention with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of the optical deflector according to the first embodiment of the present invention.
【0036】図1に示すように、光偏向器は、そのステ
ータ10側のハウジング11にネジ13により固定され
た固定軸12に対しスリーブ26を含むロータ14が回
転駆動されるように装着されている。As shown in FIG. 1, the optical deflector is mounted such that a rotor 14 including a sleeve 26 is rotatably driven with respect to a fixed shaft 12 fixed to a housing 11 of the stator 10 by screws 13. I have.
【0037】なお、固定軸12,スリーブ26におい
て、従来ではステンレス材や超硬材を使用する場合が多
かったが、最近ではロータ14の回転中における固定軸
12に対する衝突による融着(いわゆる、「かじり」)
を起こさないという硬度上の理由からセラミック製も採
用されている。即ち、固定軸12には、エッチング技
術,精密転造技術,サンド・ブラスト技術により、その
外表面にヘリン・ボーン溝16(深さ5μm〜10μm
程度)が形成されている。一方、スリーブ26の内径
は、精密ホーニング技術により、固定軸12と同様にサ
ブ・ミクロンの精度で鏡面仕上げされている。In the past, stainless steel or cemented carbide was often used for the fixed shaft 12 and the sleeve 26. However, recently, fusion by collision with the fixed shaft 12 during rotation of the rotor 14 (so-called “ Gnawing ")
Ceramics are also used because of the hardness, which does not cause cracking. That is, the herringbone groove 16 (5 μm to 10 μm in depth) is formed on the outer surface of the fixed shaft 12 by etching, precision rolling, and sand blasting.
Degree) is formed. On the other hand, the inner diameter of the sleeve 26 is mirror-finished with sub-micron accuracy, similarly to the fixed shaft 12, by the precision honing technique.
【0038】(ステータの構成)ステータ10における
ハウジング11の中央部に立設された円柱状の固定軸1
2には、その外周面部に動圧軸受を構成するための溝1
6が形成されている。なお、溝16は、後述するスリー
ブ26に形成しても良く、固定軸12とスリーブ26の
双方の表面が鏡面仕上げであって、共に溝のない安価に
タイプも存在する。(Structure of Stator) A cylindrical fixed shaft 1 erected at the center of a housing 11 of a stator 10.
2 has a groove 1 on its outer peripheral surface for forming a dynamic pressure bearing.
6 are formed. The groove 16 may be formed in a sleeve 26 which will be described later. Both the fixed shaft 12 and the sleeve 26 have mirror-finished surfaces, and there is an inexpensive type without both grooves.
【0039】また、ハウジング11には固定軸12を中
心にした円形の凹部27が形成されており、この凹部2
7にロータ14の下部が挿入される。なお、凹部27の
上面には、固定軸12と同心状にカラーシール22が接
着剤等で固定されている。ハウジング11の固定軸12
を立設した側の平面上には、ロータ14の回転を制御す
るための電子部品を実装した制御回路基板18が固定さ
れている。The housing 11 is formed with a circular recess 27 centered on the fixed shaft 12.
7, the lower part of the rotor 14 is inserted. A color seal 22 is fixed on the upper surface of the concave portion 27 concentrically with the fixed shaft 12 with an adhesive or the like. Fixed shaft 12 of housing 11
A control circuit board 18 on which electronic components for controlling the rotation of the rotor 14 are mounted is fixed on the plane on which the erection is made.
【0040】制御回路基板18下のロータ14回りの各
所定位置には、複数個(この実施形態では6個)のステ
ータコイル20が没入されている。また、制御回路基板
18上には、駆動コイルとしてのステータコイル20用
の図示しない制御回路が構成されている。At each predetermined position around the rotor 14 below the control circuit board 18, a plurality (six in this embodiment) of stator coils 20 are immersed. A control circuit (not shown) for the stator coil 20 as a driving coil is formed on the control circuit board 18.
【0041】また、駆動コイル20と対応位置(駆動コ
イル20の下側)には、モータの効率向上から閉路を形
成するための鉄系金属もしくはフェライトで構成された
リング状のバックヨーク23が、ハウジング11上に穿
設した浅溝11A内に納められてネジもしくは接着剤な
どで固着されている。なお、本実施形態のバック・ヨー
ク23の材質は、例えば厚さ0.5mmのケイ素鋼板で
ある。A ring-shaped back yoke 23 made of an iron-based metal or ferrite for forming a closed circuit for improving the efficiency of the motor is provided at a position corresponding to the drive coil 20 (below the drive coil 20). It is housed in a shallow groove 11A drilled on the housing 11 and fixed with screws or an adhesive. The material of the back yoke 23 of the present embodiment is, for example, a silicon steel plate having a thickness of 0.5 mm.
【0042】さらに、ロータ14には、ロータ側スラス
トマグネット34が、ステータ側スラストマグネット2
5と同芯となり、半径方向のギャップを隔てて対向する
よう配置されている。なお、ステータ側スラストマグネ
ット25及びロータ側スラストマグネット34は、安価
なフェライト系プラスチック・マグネットで形成されて
いる。Further, the rotor 14 is provided with a rotor-side thrust magnet 34 and the stator-side thrust magnet 2.
5 and are arranged so as to face each other with a radial gap therebetween. The stator-side thrust magnet 25 and the rotor-side thrust magnet 34 are made of inexpensive ferrite-based plastic magnets.
【0043】そして、ロータ側スラストマグネット34
の外周面部と、ステータ側スラストマグネット25の内
周面部とは、吸引力が働くよう相互に異極即ち図3に示
すように、軸方向の上下面がS/N極またはN/S極に
着磁され、スラスト磁気軸受が構成されている。Then, the rotor-side thrust magnet 34
3 and the inner peripheral surface of the stator-side thrust magnet 25 have different polarities, that is, as shown in FIG. 3, so that the upper and lower surfaces in the axial direction are S / N poles or N / S poles. It is magnetized to form a thrust magnetic bearing.
【0044】スラスト磁気軸受(ロータ側スラストマグ
ネット34及びステータ側スラストマグネット25)
は、2個のマグネット25、34の働く吸引力がロータ
14のスリーブ26におけるスラスト方向(軸線方向)
の荷重に勝って、ロータ14全体を浮上させるように作
用する。Thrust magnetic bearings (rotor-side thrust magnet 34 and stator-side thrust magnet 25)
The attraction force of the two magnets 25 and 34 is in the thrust direction (axial direction) of the sleeve 26 of the rotor 14.
, And acts to float the entire rotor 14.
【0045】このため、ロータ14は、スラスト磁気軸
受によりスラスト方向に支受されるとともに、動圧軸受
によりラジアル方向(放射線方向)に支受されている。
これにより、制御回路基板18の駆動回路によって複数
個のステータコイル20に交番電圧を印加するよう制御
し、ロータ14を宙に浮いた状態で高速回転を可能とす
る。For this reason, the rotor 14 is supported in the thrust direction by the thrust magnetic bearing and in the radial direction (radiation direction) by the dynamic pressure bearing.
As a result, the drive circuit of the control circuit board 18 controls so as to apply the alternating voltage to the plurality of stator coils 20, and the rotor 14 can rotate at a high speed while floating in the air.
【0046】〔ロータの構成〕図1に示すように、上述
の如く構成されたステータ10に装着されるロータ14
には、スリーブ26が設けられている。[Structure of Rotor] As shown in FIG. 1, the rotor 14 mounted on the stator 10 constructed as described above is used.
Is provided with a sleeve 26.
【0047】円筒状に形成されたスリーブ26は、固定
軸12に隙間を設けて挿通され、スリーブ26が高速回
転されることにより、固定軸12とスリーブ26との間
に周囲の空気を取り込んで圧力を発生させるようにした
動圧軸受であるラジアル軸受を構成するようにされてい
る。The cylindrical sleeve 26 is inserted into the fixed shaft 12 with a gap provided therebetween, and the sleeve 26 is rotated at a high speed so that ambient air is taken in between the fixed shaft 12 and the sleeve 26. A radial bearing, which is a dynamic pressure bearing for generating pressure, is configured.
【0048】スリーブ26の外周部所定位置には、リン
グ状のフランジ28が焼き嵌めして固定されている。こ
のフランジ28上面には、ミラー取付面29が形成され
ており、このミラー取付面29上に外周辺上の反射面3
0Aが形成された回転多面鏡(ポリゴンミラー)30が
固定されている。このミラー取付面29はスリーブ26
の軸芯に対し、高精度で垂直となるように加工されてい
る。また、回転多面鏡30は多角形柱状に形成され、そ
の反射面30Aが鏡面に加工されている。At a predetermined position on the outer peripheral portion of the sleeve 26, a ring-like flange 28 is fixed by shrink fitting. A mirror mounting surface 29 is formed on the upper surface of the flange 28, and the reflecting surface 3 on the outer periphery is formed on the mirror mounting surface 29.
A rotating polygon mirror (polygon mirror) 30 on which 0A is formed is fixed. This mirror mounting surface 29 is a sleeve 26
It is machined so as to be perpendicular to the axis of the shaft with high precision. The rotating polygon mirror 30 is formed in a polygonal column shape, and its reflection surface 30A is mirror-finished.
【0049】スリーブ26の外周部上端部には、プラス
チックで形成されたバランスリング31が回転多面鏡3
0の上面側に固定されている。なお、スリーブ26に対
するフランジ28,回転多面鏡30などの装着法につい
ては、特開平5−100178号に記載された技術が用
いられている。即ち、スリーブ26と回転多面鏡30の
隙間,スリーブ26とバランスリング31の隙間,及び
回転多面鏡30とバランスリング31の接合面に、「微
粒状物と水溶性の溶剤を含む溶液」を注入し、熱乾燥さ
せて固定されている。これは、回転多面鏡30の反射面
30Aの変形を回避するためで、ネジ、接着剤などは一
切使用していない。At the upper end of the outer peripheral portion of the sleeve 26, a balance ring 31 made of plastic is provided with a rotating polygon mirror 3.
0 is fixed to the upper surface side. The technique described in JP-A-5-100178 is used for mounting the flange 28, the rotary polygon mirror 30, and the like on the sleeve 26. That is, a “solution containing fine particles and a water-soluble solvent” is injected into the gap between the sleeve 26 and the rotary polygon mirror 30, the gap between the sleeve 26 and the balance ring 31, and the joint surface between the rotary polygon mirror 30 and the balance ring 31. Then, it is dried by heat and fixed. This is to avoid deformation of the reflection surface 30A of the rotary polygon mirror 30, and no screws, adhesives, or the like are used.
【0050】フランジ28のステータ10側のステータ
コイル20に対応する部位には凹部28Aが形成されて
おり、この凹部28Aにロータヨーク33及び回転駆動
用永久磁石であるプラスチックで成形されたメインマグ
ネット32が接着剤等で固定されている。ロータヨーク
33及びメインマグネット32は、全体がリング状で形
成されている。また、図2に示すように、メインマグネ
ット32は、中心角45度づつに8等分した各区分に、
相隣接する区分が異極となるようN極とS極とが着磁さ
れている。A concave portion 28A is formed in a portion of the flange 28 corresponding to the stator coil 20 on the stator 10 side. In the concave portion 28A, a rotor yoke 33 and a main magnet 32 formed of plastic, which is a permanent magnet for rotational driving, are provided. It is fixed with an adhesive or the like. The entire rotor yoke 33 and main magnet 32 are formed in a ring shape. As shown in FIG. 2, the main magnet 32 is divided into eight equal parts each having a central angle of 45 degrees.
The N pole and the S pole are magnetized so that adjacent sections have different poles.
【0051】なお、ロータヨーク33は、バックヨーク
23と同様に、メインマグネット32との間で閉路を形
成し、モータの効率を向上させている。尚、本実施形態
のロータ・ヨーク33の材質は、厚さ0.8mmの一般
構造用鋼板である。The rotor yoke 33, like the back yoke 23, forms a closed path with the main magnet 32, thereby improving the efficiency of the motor. The material of the rotor yoke 33 of the present embodiment is a steel plate for general structure with a thickness of 0.8 mm.
【0052】図3に示すように、ステータ側スラストマ
グネット25の厚さ(T1+T3)を従来の3mmから
2.7mm(即ち、3−0.3=2.7mm)とする。
そして、これを従来の着磁法により、軸方向にN/S極
を形成すると、その厚さの約半分のところにN極とS極
の境界面である磁力中立面L1が形成される。As shown in FIG. 3, the thickness (T1 + T3) of the stator-side thrust magnet 25 is set to 2.7 mm (ie, 3-0.3 = 2.7 mm) from the conventional 3 mm.
When an N / S pole is formed in the axial direction by a conventional magnetizing method, a magnetic force neutral plane L1, which is a boundary surface between the N pole and the S pole, is formed at about half of the thickness. .
【0053】さらに、ステータ側スラストマグネット2
5の上面(S極25A側の上面)に厚さT2(0.3m
m)の磁性板(例えば、珪素鋼板)36を接着剤で貼付
する。これにより、S極25A側の磁場(磁束L4)が
磁性板36側へシフトし、磁性板36の近傍の磁力が高
まる(磁性板36の近傍の磁束密度が高まる)。Further, the stator-side thrust magnet 2
5 has a thickness T2 (0.3 m) on the upper surface (the upper surface on the side of the S pole 25A).
m) The magnetic plate (for example, silicon steel plate) 36 is attached with an adhesive. As a result, the magnetic field (magnetic flux L4) on the side of the S pole 25A shifts toward the magnetic plate 36, and the magnetic force near the magnetic plate 36 increases (the magnetic flux density near the magnetic plate 36 increases).
【0054】従って、図3に示すように、磁力中立面L
1が、上方へシフトし、例えばN極25Bの下面から
1.8mmのところへ移動する。即ち、N極25Bの厚
さT3は、1.8mmとなる。ここで、無重力場である
と想定すると、これらのマグネット25,34は磁力中
立面L1を一致させたところが最も安定した状態を維持
するから、ロータ側スラストマグネット34は図3に示
すように、上方へ距離L3(例えば、0.3mm)持ち
上げられたところで安定する。Therefore, as shown in FIG.
1 shifts upward and moves, for example, 1.8 mm from the lower surface of the N pole 25B. That is, the thickness T3 of the N pole 25B is 1.8 mm. Here, assuming that there is a zero gravity field, these magnets 25 and 34 maintain the most stable state when the magnetic force neutral plane L1 is matched, so that the rotor-side thrust magnet 34 is, as shown in FIG. It is stabilized when it is lifted a distance L3 (for example, 0.3 mm) upward.
【0055】なお、図4に示すように、「0.3mm」
は図4における縦軸切片(−0.3mm)に相当する。
即ち、図3に示す本実施形態のスラスト磁気軸受(ステ
ータ側スラストマグネット25及びロータ側スラストマ
グネット34)と図13に示す従来例のスラスト磁気軸
受(ステータ側スラストマグネット34及びロータ側ス
ラストマグネット25)の素材は、同じ安価なプラスチ
ック・マグネットで変わらないので、図4の実線に示す
従来例と一点鎖線に示す本発明実施形態の傾きに変化は
ない。Note that, as shown in FIG.
Corresponds to the vertical axis intercept (-0.3 mm) in FIG.
That is, the thrust magnetic bearing (stator-side thrust magnet 25 and rotor-side thrust magnet 34) of this embodiment shown in FIG. 3 and the conventional thrust magnetic bearing (stator-side thrust magnet 34 and rotor-side thrust magnet 25) shown in FIG. 4 is the same as that of the inexpensive plastic magnet, and therefore, there is no change in the inclination between the conventional example shown by the solid line in FIG.
【0056】従って、図1の実線に示すような回転多面
鏡30を搭載したロータ14の総重量を例えば83gw
とすると、その変位量は図4に示すように、その変位量
(沈み量)は0.5mmとなる。Therefore, the total weight of the rotor 14 equipped with the rotary polygon mirror 30 as shown by the solid line in FIG.
Then, as shown in FIG. 4, the displacement amount (sinking amount) is 0.5 mm.
【0057】しかし、本実施形態では、ロータ14が距
離L3(図3参照)シフトして持ち上がるので、その変
位量は図4に示すように、その変位量(沈み量)は0.
5mmとなり、各所の設計寸法例えば回転多面鏡30の
下面とホルダ24の上面との距離W3が0.6mm,メ
インマグネット32の下面と制御回路基板18の上面と
の距離W4が0.5mm,スリーブ26の下面とカラー
シール22の上面との距離W5が0.4mmに保持され
ている。特に、距離W4が0.5mmに保持されるの
で、電気的に最も効率の良い隙間となる。However, in the present embodiment, since the rotor 14 is lifted by shifting the distance L3 (see FIG. 3), the displacement (sinking amount) is 0.1 mm as shown in FIG.
The distance W3 between the lower surface of the rotary polygon mirror 30 and the upper surface of the holder 24 is 0.6 mm, the distance W4 between the lower surface of the main magnet 32 and the upper surface of the control circuit board 18 is 0.5 mm, and the sleeve is 5 mm. The distance W5 between the lower surface of 26 and the upper surface of the color seal 22 is maintained at 0.4 mm. In particular, since the distance W4 is maintained at 0.5 mm, the gap is the most electrically efficient.
【0058】上述のように構成された光偏向器は、例え
ば図5に示すような光学走査装置に組み付けられて使用
される。この光学走査装置は、光学箱38に光偏向器を
取り付け、光学箱38の防塵カバーにより密閉された空
間内に回転多面鏡30を臨ませるように構成されてい
る。そして、半導体レーザあるいはガスレーザなどの光
源から出射した光ビームは、図示しない変調手段によっ
て画像信号などで変調される。The optical deflector configured as described above is used, for example, by being assembled into an optical scanning device as shown in FIG. This optical scanning device is configured such that an optical deflector is attached to an optical box 38, and the rotary polygon mirror 30 faces a space enclosed by a dustproof cover of the optical box 38. A light beam emitted from a light source such as a semiconductor laser or a gas laser is modulated by an image signal or the like by a modulation unit (not shown).
【0059】この変調後、光ビームは、コリメータレン
ズを透過し、駆動モータで回転される回転多面鏡30に
入射し、この回転多面鏡30によって走査(スキャニン
グ)された光ビーム40が結像レンズ42を透過し、防
塵ガラス44を透過し、読取部材又は記録部材などの被
走査部材46に適切な像を結ぶように構成され、一般に
用いられているゼログラフィー技術による静電潜像を作
り、又はフィルムを感光する。After this modulation, the light beam passes through the collimator lens, enters the rotating polygon mirror 30 rotated by the drive motor, and the light beam 40 scanned (scanned) by the rotating polygon mirror 30 forms an imaging lens. 42, penetrates the dustproof glass 44, and forms an appropriate image on a scanned member 46 such as a reading member or a recording member to form an electrostatic latent image by a generally used xerographic technique. Alternatively, the film is exposed.
【0060】以下、本実施形態の作用について説明す
る。図1に示すように、ロータ14は、スラスト磁気軸
受(ステータ側スラストマグネット34及びロータ側ス
ラストマグネット25)によってロータ14のスリーブ
26におけるスラスト方向(軸線方向)の自重に勝っ
て、ロータ14全体を浮上させるように作用する。Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the rotor 14 overcomes its own weight in the thrust direction (axial direction) of the sleeve 26 of the rotor 14 by the thrust magnetic bearings (the stator-side thrust magnet 34 and the rotor-side thrust magnet 25), and the entire rotor 14 Acts to levitate.
【0061】このため、ロータ14は、スラスト磁気軸
受によりスラスト方向に支受されるとともに、動圧軸受
によりラジアル方向(放射線方向)に支受されている。
これにより、制御回路基板18の駆動回路(図示省略)
によってステータコイル20に交番電圧を印加するよう
制御し、ロータ14が宙に浮いた状態で高速回転され
る。For this reason, the rotor 14 is supported in the thrust direction by the thrust magnetic bearing, and is supported in the radial direction (radiation direction) by the dynamic pressure bearing.
Thereby, the drive circuit (not shown) of the control circuit board 18
Thus, control is performed such that an alternating voltage is applied to the stator coil 20, and the rotor 14 is rotated at high speed in a state of being suspended in the air.
【0062】(第2実施形態)本発明の第2実施形態を
図6にしたがって説明する。なお、第1実施形態と同一
構成には同一符号を付し、その説明は省略する。(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0063】図6は、ステータ側スラストマグネット2
5に図3に示す磁性板36を貼付せずに磁力中立面L1
を0.3mm上方へずらしている。これは、着磁治具に
よって形成する。FIG. 6 shows the thrust magnet 2 on the stator side.
5 without attaching the magnetic plate 36 shown in FIG.
Is shifted upward by 0.3 mm. This is formed by a magnetizing jig.
【0064】例えば、「プラスチック・マグネット」と
一般的には呼ばれるステータ側スラストマグネット25
の素材には、ナイロン等の高分子化合物にフェライト粒
子が充填されているが、この合成素材の成形時に回転軸
方向に磁場をかけ、フェライト粒子を上方へシフトさせ
る。つまり、上方へ行く程フェライト粒子の密度が高く
なるようにコントロールする。For example, a stator-side thrust magnet 25 generally called a “plastic magnet”
In this material, a ferrite particle is filled with a polymer compound such as nylon, and a magnetic field is applied in the direction of the rotation axis during molding of this synthetic material to shift the ferrite particle upward. That is, control is performed such that the density of the ferrite particles increases as going upward.
【0065】その後、通常の方法で着磁作業を行うと、
図6の如きS極25A側の磁力(または磁力密度)がN
極25Bのそれよりも勝り、磁力中立面L1がN極25
Bの下面から距離T3(例えば、1.8mm)のところ
に形成される。ただし、距離T3の1.8mmのところ
にコントロールするためには、磁場の強さと磁場をかけ
る時間を実験的に求める。After that, when the magnetizing operation is performed by the usual method,
The magnetic force (or magnetic force density) on the S pole 25A side as shown in FIG.
The magnetic neutral plane L1 is superior to that of the pole 25B,
It is formed at a distance T3 (for example, 1.8 mm) from the lower surface of B. However, in order to control the distance T3 to 1.8 mm, the strength of the magnetic field and the time for applying the magnetic field are experimentally obtained.
【0066】別の方法としては、従来と同様に、ほぼ均
一にフェライト粒子が充填されたステータ側スラストマ
グネット34の素材に磁場をかけ着磁作業をする。そし
て、S極25Aの上面の着磁ヨーク(着磁をするための
治具、装置)をS極25Aとなる面に直付けとする。As another method, a magnetizing operation is performed by applying a magnetic field to the material of the stator-side thrust magnet 34 almost uniformly filled with ferrite particles, as in the conventional case. Then, the magnetized yoke (a jig or device for magnetizing) on the upper surface of the S pole 25A is directly attached to the surface to be the S pole 25A.
【0067】さらに、N極25Bとなる面の着磁ヨーク
を、その面から例えば1mmの空隙をもって着磁すれ
ば、図6に示す位置に磁力中立面L1を形成できる。た
だし、前述の「空隙1mm」は、実験的に求める。Further, if the magnetized yoke on the surface serving as the N pole 25B is magnetized with a gap of, for example, 1 mm from that surface, a magnetically neutral surface L1 can be formed at the position shown in FIG. However, the aforementioned “gap of 1 mm” is experimentally obtained.
【0068】なお、その他の構成及び作用効果は、第1
実施形態と同様である。また、ロータ側スラストマグネ
ット34の磁力中立面L1を軸方向下方へシフトさせて
も、図3及び図6と同様な作用効果が得られる。It should be noted that other configurations, functions and effects are the same as those of the first embodiment.
This is the same as the embodiment. Further, even if the magnetic force neutral plane L1 of the rotor-side thrust magnet 34 is shifted downward in the axial direction, the same operation and effect as those in FIGS. 3 and 6 can be obtained.
【0069】(第3実施形態)本発明の第3実施形態を
図7にしたがって説明する。なお、第1実施形態と同一
構成には同一符号を付し、その説明は省略する。(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0070】第3実施形態は、図7に示す着磁パターン
のように、N極25BとS極25Aを径方向に単極に着
磁する場合である。The third embodiment is a case where the north pole 25B and the south pole 25A are magnetized to a single pole in the radial direction as in the magnetization pattern shown in FIG.
【0071】無重力場であるならば、図9に示すよう
に、二つのマグネット25,34は磁力中立面L1を一
致させたところが最も安定した状態を維持できる訳であ
るが、第3実施形態の場合、同じ無重量であるならば、
二つのマグネット25,34は磁力最大面(例えば磁力
の大きさを表している磁力分布線図における磁力分布が
山一つの場合には磁力の最大値の地点を通る径方向の
面)L2を一致させたところが最も安定した状態で維持
する。In the case of a zero gravity field, as shown in FIG. 9, the two magnets 25 and 34 can maintain the most stable state when the magnetic force neutral plane L1 is matched. In the case of the same weightless,
The two magnets 25, 34 coincide with a magnetic force maximum surface (for example, a radial surface passing through a point of the maximum magnetic force when the magnetic force distribution in the magnetic force distribution diagram showing the magnitude of the magnetic force is one peak) L2. Maintain the most stable state where you let it.
【0072】そして、第3実施形態は第2実施形態と同
様の手段即ち着磁治具によりステータ側スラストマグネ
ット25の磁力最大面L2を軸方向へシフトする。ま
た、同様に、図10の実施形態では、第1の実施形態と
同様の磁性板36をステータ側スラストマグネット25
の上面に装着することにより、ステータ側スラストマグ
ネット25の磁力最大面L2を軸方向へシフトさせる。In the third embodiment, the maximum magnetic force surface L2 of the stator-side thrust magnet 25 is shifted in the axial direction by the same means as the second embodiment, that is, the magnetizing jig. Similarly, in the embodiment of FIG. 10, the same magnetic plate 36 as that of the first embodiment is attached to the stator-side thrust magnet 25.
, The maximum magnetic force surface L2 of the stator-side thrust magnet 25 is shifted in the axial direction.
【0073】さらに、小型(軽量)の回転多面鏡の場合
(例えば、図1の破線に示す回転多面鏡30Bの場合)
は、上述した各実施形態の磁力中立面L1もしくは、磁
力最大面L2のシフト方向を逆にすれば、ロータ14を
所定の高さ位置に保持できるので、距離W4を電気的に
最も効率の良い隙間にすることができる。Further, in the case of a small (light) rotating polygon mirror (for example, in the case of a rotating polygon mirror 30B shown by a broken line in FIG. 1).
If the shift direction of the magnetic neutral plane L1 or the magnetic maximum plane L2 of each of the above-described embodiments is reversed, the rotor 14 can be held at a predetermined height position. It can be a good gap.
【0074】即ち、本発明によれば、大型の回転多面鏡
30をロータ14に搭載するときは図4に示す縦軸切片
をマイナス(−)側へ調整し、小型の回転多面鏡30B
をロータ14に搭載するときは図4に示す縦軸切片をプ
ラス(+)側へ調整すれば良い。That is, according to the present invention, when the large rotary polygon mirror 30 is mounted on the rotor 14, the vertical axis intercept shown in FIG. 4 is adjusted to the minus (-) side so that the small rotary polygon mirror 30B
Is mounted on the rotor 14, the vertical axis intercept shown in FIG. 4 may be adjusted to the plus (+) side.
【0075】従って、各種の重量の異なる回転多面鏡3
0(または、30B)をロータ14に搭載しても、ロー
タ14がシフトし、その変位量によってロータ14を所
定位置に保持するので、各種の重量の異なる回転多面鏡
を大型化させることなく、回転多面鏡を支持する安価な
モータを提供できる。Therefore, various types of rotating polygon mirrors 3 having different weights are used.
Even if 0 (or 30B) is mounted on the rotor 14, the rotor 14 shifts and the rotor 14 is held at a predetermined position by the amount of displacement, so that various types of rotating polygon mirrors having different weights can be used without increasing the size. An inexpensive motor that supports a rotating polygon mirror can be provided.
【0076】なお、上記各実施形態では、ステータ側ス
ラストマグネット34側の磁力中立面L1または磁力最
大面L2をシフトさせているが、ロータ側スラストマグ
ネット34又は両者のマグネット25,34の双方をシ
フトさせてもよい。また、永久磁石のN極とS極が径方
向に形成された場合、他方を磁性体で構成することは自
明である。In each of the above embodiments, the magnetic neutral surface L1 or the magnetic maximum surface L2 on the stator-side thrust magnet 34 is shifted, but the rotor-side thrust magnet 34 or both of the magnets 25 and 34 are shifted. It may be shifted. Also, when the N pole and the S pole of the permanent magnet are formed in the radial direction, it is obvious that the other is made of a magnetic material.
【0077】第1実施形態では、磁気軸受が回転多面鏡
を高速回転させる駆動モータに適用された例を示した
が、本発明は回転多面鏡を回転させる以外の機構にも適
用できる。また、本発明においては、回転体の駆動方法
は、上述の実施形態に限定されない。In the first embodiment, an example is shown in which the magnetic bearing is applied to a drive motor for rotating a rotary polygon mirror at a high speed. However, the present invention can be applied to a mechanism other than rotating a rotary polygon mirror. Further, in the present invention, the driving method of the rotating body is not limited to the above embodiment.
【0078】[0078]
【発明の効果】本発明は上記構成としたので、各種の重
量の異なる回転多面鏡を大型化させることなく、回転多
面鏡を支持する安価なモータを提供する。As described above, the present invention provides an inexpensive motor for supporting a rotary polygonal mirror without increasing the size of the rotary polygonal mirrors having various weights.
【図1】本発明に係る第1実施形態の光偏向器の断面図
である。FIG. 1 is a sectional view of an optical deflector according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示すメインマグネットの着磁パターンを
示す底面図(下面から上方へ向かって見た図)である。FIG. 2 is a bottom view (a diagram viewed from the lower surface upward) showing a magnetization pattern of the main magnet shown in FIG. 1;
【図3】図1に示すスラスト磁気軸受を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view showing the thrust magnetic bearing shown in FIG. 1;
【図4】スラスト磁気軸受に関する本実施形態と従来例
とを比較する変位特性(変位置)を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing displacement characteristics (variable positions) comparing the present embodiment and a conventional example regarding a thrust magnetic bearing.
【図5】本発明に係る第1実施形態の光学走査装置を示
すその概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view showing the optical scanning device according to the first embodiment of the present invention.
【図6】第2実施形態のスラスト磁気軸受の断面図であ
る。FIG. 6 is a sectional view of a thrust magnetic bearing according to a second embodiment.
【図7】第3実施形態のスラスト磁気軸受の断面図であ
る。FIG. 7 is a sectional view of a thrust magnetic bearing according to a third embodiment.
【図8】図7に示す平面図である。FIG. 8 is a plan view shown in FIG. 7;
【図9】第3実施形態のスラスト磁気軸受に関するその
変位を補足する説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram for supplementing the displacement of the thrust magnetic bearing of the third embodiment.
【図10】本発明に係る他の実施形態のスラスト磁気軸
受の断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a thrust magnetic bearing according to another embodiment of the present invention.
【図11】従来例の断面図である。FIG. 11 is a sectional view of a conventional example.
【図12】他の従来例の断面図である。FIG. 12 is a sectional view of another conventional example.
【図13】図12に示すのスラスト磁気軸受に関するそ
の変位を補足する説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram supplementing the displacement of the thrust magnetic bearing shown in FIG.
10 ステータ 11 ハウジング 12 固定軸 14 ロータ(回転体) 18 制御回路基板 25 ステータ側スラストマグネット(第1の永久磁
石) 26 スリーブ 30 回転多面鏡 34 ロータ側スラストマグネット(第2の永久磁
石) 36 磁性板 L1 磁力中立面 L2 磁力最大面Reference Signs List 10 Stator 11 Housing 12 Fixed shaft 14 Rotor (rotating body) 18 Control circuit board 25 Stator-side thrust magnet (first permanent magnet) 26 Sleeve 30 Rotating polygon mirror 34 Rotor-side thrust magnet (second permanent magnet) 36 Magnetic plate L1 Magnetic neutral surface L2 Magnetic maximum surface
Claims (5)
ブの一方が回転体とされて他方に対して回転するモータ
であって、 前記回転体に設けられる第1の永久磁石と、 この第1の永久磁石の外周に半径方向のギャップを隔て
て対向するように固定的に配置されて前記第1の永久磁
石を吸着して前記回転体を軸方向に位置決めする第2の
永久磁石とを有し、 前記第1の永久磁石または前記第2の永久磁石の吸着中
心を前記第1の永久磁石または前記第2の永久磁石の回
転体軸方向に沿った長さの中央位置よりもずらした位置
にしたことを特徴とするモータ。1. A motor in which one of a shaft and a sleeve disposed in a housing is a rotating body and rotates with respect to the other, a first permanent magnet provided on the rotating body, and a first permanent magnet provided on the rotating body. A second permanent magnet that is fixedly arranged to face the outer periphery of the magnet with a radial gap therebetween and that attracts the first permanent magnet and positions the rotating body in the axial direction; The center of attraction of the first permanent magnet or the second permanent magnet is shifted from a central position of the first permanent magnet or the second permanent magnet along a rotating body axis direction. A motor characterized in that:
向に形成され、かつ、その軸方向の一端面に磁性板を付
加したことを特徴とする請求項1に記載のモータ。2. The motor according to claim 1, wherein the N pole and the S pole of the first permanent magnet are formed in the axial direction, and a magnetic plate is added to one end surface in the axial direction. .
向に形成され、かつ、前記N極と前記S極の境界面であ
る磁力中立面が前記第1の永久磁石の軸方向の長さの中
央位置に対してずらして着磁したことを特徴とする請求
項1に記載のモータ。3. An N-pole and an S-pole of the first permanent magnet are formed in the axial direction, and a magnetic force neutral plane which is a boundary between the N-pole and the S-pole is formed of the first permanent magnet. The motor according to claim 1, wherein the magnet is magnetized so as to be shifted from a center position of the axial length.
向に形成され、かつ、前記第1の永久磁石の軸方向の一
端面に磁性板を付加したことを特徴とする請求項1に記
載のモータ。4. An N-pole and an S-pole of the first permanent magnet are formed in a radial direction, and a magnetic plate is added to one end surface of the first permanent magnet in an axial direction. Item 2. The motor according to Item 1.
向に形成され、かつ、前記第1の永久磁石と前記第2の
永久磁石との磁力最大面が前記第1の永久磁石の軸方向
の長さの中央位置に対してずらして着磁したことを特徴
とする請求項1に記載のモータ。5. An N-pole and an S-pole of the first permanent magnet are formed in a radial direction, and a maximum magnetic force surface between the first permanent magnet and the second permanent magnet is the first permanent magnet. 2. The motor according to claim 1, wherein the magnet is magnetized so as to be displaced from a central position of the axial length of the magnet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2820197A JPH10225080A (en) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | Motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2820197A JPH10225080A (en) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | Motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10225080A true JPH10225080A (en) | 1998-08-21 |
Family
ID=12242066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2820197A Pending JPH10225080A (en) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | Motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10225080A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018189105A (en) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 日本電産コパル電子株式会社 | Magnetic bearing |
-
1997
- 1997-02-12 JP JP2820197A patent/JPH10225080A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018189105A (en) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 日本電産コパル電子株式会社 | Magnetic bearing |
US11118625B2 (en) * | 2017-04-28 | 2021-09-14 | Nidec Copal Electronics Corporation | Magnetic bearing |
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